بررسی اثر پراکنده‏سازها بر سینتیک نشست رسوب آسفالتین با استفاده از روش کدورت‏سنجی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

چکیده

تشکیل رسوبات آلی، به‏ویژه آسفالتین‌ها در مخازن، چاه‏ها و تجهیزات اثراتی زیانبار بر اقتصاد تولید نفت دارد، زیرا سبب کاهش تولید نفت و بسته شدن تجهیزات تولید نفت می‏شود. به‏طور کلی برای کنترل شیمیایی رسوب آسفالتین از پراکنده‏سازها و بازدارنده‏های رسوب و یا از حلال‏های آسفالتین استفاده می‏شود. آسفالتین موجود در نفت خام در شرایطی خاص پایدار است، ولی هیچ اطمینانی نیست که سیستم بعداً ناپایدار نشود و آسفالتین در مقیاس زمانی بالاتر رسوب نکند. بنابراین مطالعه سینتیک نشست رسوب آسفالتین اهمیتی ویژه دارد. در این مطالعه به بررسی سینتیکی اثر سه نوع پراکنده‏ساز بر پایدارسازی توده‏های آسفالتین، با روش اندازه‏گیری کدورت و توزیع اندازه ذرات، پرداخته شده است. نتایج اندازه‏گیری کدورت نشان می‏دهند که هر چه پراکنده‏ساز قوی‏تر باشد، کدورت نمونه ناپایدار حاوی پراکنده‏ساز با گذشت زمان کم‏تر افت می‏کند. هم‏چنین کوکنات دی‏اتانول آمید به‏عنوان یک پراکنده‏ساز موثر شناخته شد. برای مطالعه بیش‏تر این پراکنده‏ساز، اثر آن بر توزیع اندازه ذرات آسفالتین در غلظت‏های مختلف بررسی شد. نتایج اندازه‏گیری توزیع اندازه ذرات آسفالتین نشان می‏دهند که اضافه کردن پراکنده‏ساز باعث کاهش قطر متوسط ذرات آسفالتین می‏شود. هم‏چنین، در این مطالعه مدل سینتیکی نشست رسوب آسفالتین، با استفاده از مدل پاورلا، و هم‏چنین روابط مربوط به سوسپانسیون‏های رقیق توسعه یافتند. نتایج مدل‏سازی نشان می‏دهند که با افزودن پراکنده‏سازها به نمونه نفتی، سرعت نشست کاهش یافته است.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of Dispersant on the Kinetic of Asphaltene Settling using Turbidity Measurement Method

نویسندگان [English]

  • mohammad mahdi shadman
  • Mohsen Vafaie Sefti
  • Ahmadreza Zanganeh
Department of Chemical Engineering, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Organic deposits particularly, asphaltenes cause detrimental effect on the petroleum industry, because it causes to decreases produced oil and clogging the oil facilities. Generally, dispersants and inhibitors or asphaltene solvents are using for chemical controlling of asphaltene precipitation. The asphaltenes content in crude oil are stable under the certain conditions, but there is no certainty about the stability of system in another operational condition. So it is important to study the kinetics of asphaltene settling and deposition. In this work, we investigated the kinetics effect of the three dispersants on the stability of asphaltene aggregates using turbidity measurement and particle size distribution methods. Turbidity measurement showed as the dispersant strength rises;moreover, the turbidity of unstable sample containing dispersant less declines versus time. Asphaltene particle size distribution measurements showed that adding dispersant decrease the average diameter of asphaltene aggregates. Also, in this study the kinetics of asphaltene settling using power law model and the relations of the diluted suspensions was developed. The result of model showed the settling velocity of asphaltene has been decreased by adding dispersants.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Asphaltene Precipitation
  • Kinetic
  • Dispersant
  • Turbidity
  • Particle Size Distribution

[1]. Wattana P. “Precipitation and characterization of asphaltenes,” Ph.D. Thesis in Chemical Engineering, College of Engineering, University of Michigan, Ann Arbor, 2004.##

[2]. Bestougeff M. A. and Byramjee R. J., “Chemical constitution of asphaltenes; asphaltenes and asphalts 1,” Amsterdam, Elsevier, 40A, 67, 1994.##

[3]. Speight J. G., “The chemistry and technology of petroleum,” New York, Marcel Dekker, Inc., 1999.##

[4]. Hammami A. and J. Ratulowski., “Asphaltenes, heavy oils, and petroleomics,” New York, Springer, pp. 617-660, 2007##.

[5]. Kelland M. A., “Production chemicals for the oil and gas industry,” Boca Raton, FL, CRC Press, 2009.##

[6]. Oschmann H. J., “New methods for the selection of asphaltene inhibitors in the field,” Royal Society of Chemistry, Special Publication, 280, pp. 254-263, 2002.##

[7]. Shadman M. M., Vafaie Sefti M., Saeedi Dehaghani A. H. and Dehghani Zadeh M., “Effect of inhibitors on asphaltene precipitation in crude oil using viscometric method,” Energy Sources, Part A, 34, pp. 827- 838, 2012.##

[8]. Rocha Junior L. C., Ferreira M. S. and da Silva Ramos A. C., “Inhibition of asphaltene precipitation in brazilian crude oils using new oil soluble amphiphiles,” J. Pet. Sci. Eng., Vol. 51, pp. 26-36, 2006.##

[9]. Maqbool T. “Understanding the kinetics of asphaltene precipitation from crude oils,” Ph. D. Thesis in Chemical Engineering, The University of Michigan, 2011.##

[10]. Joshi N. B., Mullins O. C., Jamaluddin A., Creek J. and McFadden J., “Asphaltene precipitation from live crude oil,” Energy Fuels, Vol. 15, No. 4, pp. 979-986, 2001.##

[11]. Kraiwattanawong K., Scott Fogler H., Gharfeh S. G., Singh P., Thomason W. H. and Chavadej S., “Effect of asphaltene dispersants on aggregate size distribution and growth,” Energy Fuels, Vol. 23, No. 3, pp. 1575-1582, 2009.##

[12]. Ostlund J. A., Wattana P., Nyden M. and Fogler H. S., “Functional groups in fractionated asphaltenes and the adsorption of amphiphilic molecules,” Colloids and Surfaces, Vol. 234, No. 1, pp. 95-102, 2004.##

[13]. Rastegari K., Svrcek W. Y. and Yarranton H. W., “Kinetics of asphaltene flocculation,” Industrial & Engineering Chemistry Research, 43, pp. 6861-6870, 2004.##

[14]. Maqbool T., Balgoa A. T. and Fogler H. S., “Revisiting asphaltene precipitation from crude oils: a case of neglected kinetic effects,” Energy & Fuels, Vol. 23, No. 7, pp. 3681-3686, 2009.##

[15]. Seifried C. M., Crawshaw J. and Boek E. S., “Kinetics of asphaltene aggregation in crude oil studied by confocal Laser-scanning microscopy,” Energy & Fuels, Vol. 27, No. 4, pp. 1865-1872, 2013.##

[16]. Mohamadshahi N. and Solaimany Nazar A. R., “Experimental evaluation of the inhibitors performance on the kinetics of asphaltene flocculation,” Journal of Dispersion Science and Technology, Vol. 34, No. 4, pp. 590-595, 2013.##

[17]. صفایی ک. و سلیمانی‏نظر ع. ر. "ارزیابی عمل‏کرد بازدارنده‏های فعال سطحی در جلوگیری از رسوب آسفالتین با روش کدورت‏سنجی،" دومین همایش علوم و فناوری مواد فعال سطحی و صنایع شوینده، 1389.تهران.##

[18]. کرم‏بیگی م. ع. و خراط ر. "بررسی آزمایشگاهی اثر بازدارنده‏های رسوب آسفالتین روی سه نمونه نفتی ایران،" اولین همایش ملی توسعه تکنولوژی در صنایع نفت، گاز و پتروشیمی، 1389. اهواز، موسسه علمی نفت پژوهان جنوب.##

[19]. Ghloum E. F., M. Al-Qahtani and Al-Rashid A., “Effect of inhibitors on asphaltene precipitation for marrat Kuwaiti reservoirs,” J. Pet. Sci. Eng., Vol. 70, pp. 99-106, 2010.##

[20]. Camp T. R., “Sedimentation and the design of settling tanks,” Trans. Am. Soc. Civ. Eng., 111, pp. 895-952, 1946.##